汽车发动机原理(张志沛第四版)-第七章-内燃机特性.ppt

第一节内燃机工况第二节内燃机负荷特性第三节内燃机速度特性第四节内燃机转矩特性第五节柴油机调速特性第六节内燃机万有特性第七节内燃机排污特性第八节内燃机特种特性第九节内燃机的功率标定及大气修正,第七章内燃机特性,本章要求：,熟悉内燃机工况；掌握内燃机负荷特性、速度特性、万有特性、排污特性；了解内燃机转矩特性，柴油机调速特性，内燃机特种特性；,第一节内燃机工况,一、内燃机的三类典型工况,1、恒速工况：Pe变化，n不变2、螺旋浆工况Pe=kn33、面工况Pe、n各自变化,二、内燃机有效性能指标与工作过程参数之间的函数关系,第二节内燃机负荷特性,一、汽油机负荷特性,当汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度（同时调节测功器负荷，以保持转速不变），每小时耗油量B和耗油率be随功率Pe(或pme、Ttq)变化的关系称为汽油机负荷特性。,二、柴油机负荷特性,当柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量b时，B和be随Pe(pme，Ttq)变化的关系即柴油机负荷特性。,第三节内燃机速度特性,一、汽油机速度特性,发动机的燃油供给调节机构位置一定时，发动机的性能指标（Me、Ne、ge）随转速而变化的关系。,节气门开度最大或喷油泵齿条位置处于最大供油位置时，发动机的速度特性称为全负荷速度特性，或外特性，其它称为部分负荷速度特性。,1.外特性曲线,因试验条件不同而有两种:()发动机仅带维持运转所必需的附件时所输出的校正有效功率称总功率。()试验时发动机带全套附件时所输出的校正有效功率称净功率。,2.部分负荷特性曲线,25Y-6100Q型车用汽油机的速度特性,二、柴油机速度特性,喷油泵的油量调节机构(油门拉杆或齿条)位置固定不动，柴油机性能指标随转速变化的关系称为柴油机速度特性。,当油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时，测得速度特性为标定功率速度特性。当油量调节机构固定在小于标定功率循环供油量各个位置时，所测得的速度特性称为部分速度特性。,1.标定功率速度特性曲线,6120Q型柴油机外特性,2.部分负荷特性,6135型柴油机部分速度特性,第四节内燃机转矩特性,一、衡量内燃机转矩特性的参数,1.转矩储备系数及转矩适应系数KM,要充分表明内燃机的动力性能，除给出标定功率及其相应转速外，还要同时考虑内燃机的转矩特性。,2.转速适应系数Kn,标定工况(或最大功率)时的转速nH与最大转矩的转速nT之比称转速适应系数。,3.理想功率特性系数Kp,反映车用内燃机动力储备性能的一个综合性指标，从而引出了一个新的衡量指标理想功率特性系数。,4.内燃机的理想外特性及Kp,内燃机的理想外特性,理想功率特性系数，用来综合考察车用内燃机的动力储备性能。,二、柴油机转矩校正,油量校正装置的作用是：当柴油机在标定工况下工作时，若外界阻力矩再增大，则迫使柴油机转速下降。随着转速的下降，喷油泵能自动增加循环供油量，以增大低速时的转矩，提高转矩储备系数。油量校正通常有两种方法:()出油阀式校正机构，()设置在调速器上的弹簧校正机构。,第五节柴油机调速特性,一、全程式调速器的调速特性,1.速度特性形式的调速特性,当调速手柄固定在转速限制位置时，由于调速器的作用，柴油机的转矩随转速而急剧变化，可由标定值变到零或由零变到标定值，转速却变化很小，从而保证了柴油机的工作稳定。,6120柴油机调速特性,2.负荷特性形式的调速特性,6100柴油机的调速特性,驾驶员通过调速手柄可改变调速弹簧的预紧力，则改变调速器起作用的转速，从而得到不同转速下的调速特性。,二、两级式调速器的调速特性,由于两极式调速器只有在调试好的最低转速范围及最高转速范围时起作用，故柴油机的转矩曲线在上述转速范围内，才能在调速器的作用下。而在最低转速范围及最高转速范围两者之间的中间转速，调速器将不起作用，故转矩曲线按速度特性曲线变化。,三、调速器的工作指标,1.调速率,)瞬时调速率,)稳定调速率,调速器的工作好坏，通常用调速率来评定，调速率可通过柴油机突变负荷试验测定。,2.不灵敏度,两个起作用的极限转速之差对柴油机平均平衡转速之比就称为调速器的不灵敏度。,第六节内燃机万有特性,1、为了能在一张图上全面表示内燃机性能，经常应用多参数特性，即万有特性。2、应用最广的万有特性是用转速为横坐标，平均有效压力(或转矩)为纵坐标，在图上画出许多等燃油消耗率曲线和等功率曲线，其他根据需要还可以画出等过量空气系数曲线、等进气管真空度曲线、冒烟极限等。,万有特性曲线的作法,第七节内燃机排污特性,内燃机试验中，排气中有害气体含量首先需要分析的通常是、和等，对于柴油机还要分析炭烟(黑烟)的含量。每种有害气体含量可由负荷和转速坐标系表示的有害气体成分的多参数特性进行分析。,第八节内燃机特种特性,一、空转特性,空转特性是发动机的小时燃油消耗量和其他参数与发动机在空负荷时转速的变化关系曲线。,如果每小时燃油消耗量随着转速的增加而增加，则可以认为空转特性是令人满意的。,空转特性与发动机的热状态有关。,二、爆震特性,为了了解发动机是否可以使用低辛烷值燃料，应当制取附加特性，以估计转速和点火提前角对爆震的影响。这些特性可以说明使用低辛烷值燃料时，发动机功率损失和性能恶化情况。,第九节内燃机的功率标定及大气修正,一、内燃机的标定功率（额定功率）,标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特点在标定转速(额定转速)下所规定的有效功率。标定功率种类有:()min功率；()功率；()功率；()持续功率。,二、内燃机有效功率和燃油消耗率的修正,1.标准环境状况,大气压()相对湿度环境温度或中